Китайские пчелы украли пыльцу голосеменного растения и снизили эффективность его опыления

Китайская восковая пчела (Apis cerana) на мужской стробиле гнетума Gnetum luofuense. Стрелкой отмечен участок стробилы, откуда по ночам вытекает сладковатая жидкость.

Yan-Bing Gong et al. / Ecology, 2021

Китайские восковые пчелы воруют пыльцу голосеменных растений гнетумов Gnetum luofuense и снижают эффективность их опыления ночными бабочками. К такому выводу пришли специалисты, в течение двух лет изучавшие взаимоотношения данного вида растений с насекомыми. Возможно, древние голосеменные, опылявшиеся насекомыми, также страдали от похитителей пыльцы — и это послужило стимулом для появления цветковых растений. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Ecology.

Большинство голосеменных растений опыляются ветром. Тем не менее некоторые из них, подобно более успешным цветковым, пользуются для этого услугами насекомых. Так, пыльцу многих видов саговников (Cycadophyta) переносят жуки или трипсы (Thysanoptera). В качестве другого примера голосеменных растений, опыляемых насекомыми, можно назвать деревья и лианы из рода гнетумов (Gnetum). Эти древние растения возникли по меньшей мере 270 миллионов лет назад, а сегодня около сорока их видов распространены в тропиках Америки, Африки, Азии и Океании. Опыляются они ночными бабочками, которые посещают гнетумы ради сахаристой жидкости и переносят пыльцу с мужских половых органов (микростробил) на женские (мегастробилы).

На стробилы гнетумов слетаются и другие насекомые, однако далеко не все они участвуют в опылении этих растений. Например, недавно биологи обнаружили, что в тропических лесах Китая китайские восковые пчелы (Apis cerana) собирают пыльцу с мужских стробил вида Gnetum luofuense, но не посещают женские. Это значит, что эти насекомые просто обворовывают гнетумы, не способствуя их опылению. Интересно, что, в отличие от ночных бабочек, пчелы посещают стробилы в светлое время суток, когда те не выделяют сладкую жидкость, то есть их привлекает именно пыльца.

Команда специалистов, которую возглавил Янь-Бин Гун (Yan-Bing Gong) из Уханьского университета, решила выяснить, насколько сильный ущерб пчелы наносят гнетумам. Исследователи отправились на остров Хайнань и в течение двух лет наблюдали за опылителями, которые посещают эти растения. Им удалось выяснить, что пчелы посещают стробилы гнетумов лишь с конца апреля по начала мая. При этом наблюдения подтвердили, что эти насекомые часто собирают пыльцу на мужских стробилах в вечерних сумерках и на рассвете, но никогда не садятся на женские.

Гун и его соавторы подчитали, что каждый пыльник G. luofuense содержит в среднем 7428 пыльцевых зерен. После того, как вечером на микростробилы прилетают пчелы, это значение сокращается на 22,3 процента — до 5594 пыльцевых зерен. Ночные опылители, в первую очередь бабочки, уносят со стробил в среднем по 2,1 процента пыльцевых зерен. Утренние визиты пчел сокращают запас пыльцевых зерен еще на 25,4 процента. В результате в каждом пыльнике остается всего 2638 пыльцевых зерен. Впрочем, если по вечерам пчелы действительно обворовывают гнетумы, то по утрам они скорее выступают в роли мусорщиков, которые собирают пыльцу с уже увядших пыльников.

Ученым удалось поймать на мужских стробилах гнетума 13 ночных бабочек, а на женских — 12. Все они, кроме одной особи, несли на теле пыльцу. Таким образом, эти насекомые действительно являются эффективными опылителями гнетумов (хотя и посещают их относительно редко). Однако в сезон активности пчел бабочки переносит намного меньше пыльцевых зерен, чем в остальные месяцы года (9500 зерен на особь против 31200), хотя посещают стробилы с такой же частотой, как и обычно. По мнению авторов, причина этого заключается в том, что пчелы воруют пыльцу. В результате в апреле-мае, когда пчелы активно посещают стробилы, на семена гнетумов завязываются примерно на десять процентов хуже.

По мнению авторов, китайские восковые пчелы, скорее всего, воруют пыльцу гнетумов по всему ареалу этого рода в Азии. В частности, похожие наблюдения были сделаны для G. luofuense в Гонконге. При этом некоторые особенности гнетумов, например, ставка на ночных опылителей и быстрое увядание пыльников по утрам, могут быть попыткой защититься от похитителей пыльцы. Гун и его коллеги даже предполагают, что взаимоотношения пчел с гнетумами (и другими голосеменными, у которых эти насекомые воруют пыльцу: некоторыми хвойными, гинкго и саговниками) могут отражать ранние этапы эволюции опылителей. Возможно, именно регулярное воровство пыльцы у опыляемых насекомыми голосеменных подстегнуло появление цветковых растений около ста миллионов лет назад.

Многие растения полагаются на услуги конкретных опылителей — и чтобы узнать, каких именно, порой достаточно взглянуть на их цветки. Пройдите наш тест «Для кого он цветет?» и попробуйте угадать, кто опыляет десять необычных цветков.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.